礦熱爐三相功率調節平衡裝置制造方法
【專利摘要】一種礦熱爐三相功率調節平衡裝置，其特征在于：三相高壓電源線與高壓開關柜的真空斷路器進線端連接，真空斷路器出線端與限流電抗器線圈串聯連接，限流電抗器的出線與可調電抗器的電子調節裝置連接，可調電抗器線圈的首端通過高壓電流互感器與變壓器連接，可調電抗器線圈的末端與智能控制器連接；高壓電流互感器一次導線與變壓器初級線圈連接，高壓電流互感器二次線與智能控制器連接；變壓器次級線圈與電流采集器連接，電流采集器分別與智能控制器和短網連接，短網與水冷電纜連接，水冷電纜與礦熱爐電極連接；智能控制器與PLC程序控制器連接，PLC程序控制器分別與短網和可調電抗器連接。
【專利說明】礦熱爐三相功率調節平衡裝置
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及一種礦熱爐高壓用電抗器控制變壓器，實現礦熱爐三相功率調節平衡裝置。
【背景技術】
[0002]礦熱爐是以電阻熱和電弧熱的形式將電能轉變成熱能，屬于高耗能設備。由于礦熱爐變壓器三相短網布置長度不等，所以功率轉移現象嚴重，三相電極功率不平衡現象是礦熱爐的一種故障，對冶煉技術經濟指標有相當大的影響，也危及電爐設備的正常運行。由于電爐功率等于電極電流平方與電阻之乘積，電極電流愈大，工作電壓愈低，功率不平衡現象的影響就愈突出，功率不平衡現象持續的時間愈長，對爐況和冶煉指標的影響也愈大。
[0003]在礦熱爐的冶煉過程中，三支電極工作狀況往往出現較大的差別。其中某一相電極處于十分活躍的冶煉狀態，化料速度快，電極四周火焰面積大且十分旺盛；而另外一相電極則顯得死沉，坩堝區明顯小于其它兩支電極，爐料下沉十分緩慢。從電爐運行指示儀表上觀察，有時三支電極的電流、電壓表讀數差別很大，且很難調整至三相平衡；有時電壓、電流接近平衡，但電極工作狀況仍有較大差別。由于各相電極消耗功率的差別使三根電極出現截然不同的工作狀態，這時某相電極消耗的功率遠大于另一相電極，通常人們分別把這兩種工作狀況稱之謂“增強相”和“減弱相”，簡稱“強相”和“弱相”，十分嚴重的弱相被稱為“死相”。弱相電極熔池電阻較高，由于坩堝區縮小，與其它兩相溝通不好，造成排渣不好，坩堝區上移，電極難于深插，造成爐料導電能力差，電流對電極移動的反應遲鈍，即使電極深插，但電流仍然很小。
[0004]由于短網結構、爐料的均勻性、電極的位置、功率轉移和冶煉操作因素影響引起電抗變化或熔池電阻變化，都會產生三相功率不平衡現象。
【發明內容】
[0005]本實用新型的目的是針對礦熱爐現有技術的不足，提供一種礦熱爐三相功率調節平衡裝置，該裝置通過在變壓器高壓側每一相串接單相可調電抗器，由信號檢測系統采集所需的參數，經過智能控制器向PLC三相可調電抗器L2分別發出指令進行調節，調節每一相的負載功率，以實現三相功率平衡的目的。
[0006]本實用新型的技術方案是:一種礦熱爐三相功率調節平衡裝置，其三相電路形式相同；包括高壓開關柜、限流電抗器L1、可調電抗器L2、高壓電流互感器、變壓器T、智能控制器、PLC程序控制器、電流采集器、短網(銅排)、水冷電纜、電極、礦熱爐，其特征在于:10?35kV三相高壓電源線與高壓開關柜的真空斷路器QF進線端連接，真空斷路器QF出線端與限流電抗器LI線圈首端串聯連接，限流電抗器LI的出線與可調電抗器L2的電子調節裝置連接，可調電抗器L2線圈的首端通過高壓電流互感器與變壓器T連接，可調電抗器L2線圈的末端與智能控制器連接。
[0007]所述的高壓電流互感器一次導線與變壓器T初級線圈連接，高壓電流互感器二次線與智能控制器連接。
[0008]所述的變壓器T次級線圈與電流采集器連接，電流采集器分別與智能控制器和短網(銅排)連接，短網與水冷電纜連接，水冷電纜與礦熱爐電極連接。
[0009]所述的智能控制器與PLC程序控制器連接，PLC程序控制器分別與短網(銅排)和可調電抗器L2連接。
[0010]本實用新型的有益效果是:一種礦熱爐三相功率調節平衡裝置，主要由四大部分組成:采集系統、智能控制系統、可調電抗器、PLC程序控制器組成，信號采集反饋到智能控制系統，智能控制器經過計算由PLC向三相可調電抗器L2分別發出指令進行調節，使其通過的負載電流盡可能靠近目標值。二次電壓根據需要隨時加以調整，以達到三相電極功率趨近平衡的目的。提高變壓器輸出能力，增加冶煉有效輸入功率，達到增產目的。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0011]下面結合附圖和實施例對本實用新型作進一步詳述；
[0012]圖1為本實用新型的結構示意圖。
[0013]在圖1中，QF為真空斷路器，L1.為限流電抗器，L2.為可調電抗器，T.為變壓器，1.高壓開關柜，2.高壓電流互感器，3.電流采集器，4.短網(銅排)，5.水冷電纜，6.電極，7.礦熱爐，8.為PLC程序控制器，9.智能控制器。
【具體實施方式】
[0014]本實用新型實施方式是，參照附圖1: 10?35kV三相高壓電源線與高壓開關柜I內的真空斷路器QF進線端連接，真空斷路器QF出線端與限流電抗器LI線圈首端串聯連接，限流電抗器LI線圈末端出線與可調電抗器L2調節裝置連接，可調電抗器L2線圈的首端通過高壓電流互感器2與變壓器T初級線圈連接，可調電抗器L2線圈的末端與智能控制器9連接。高壓電流電壓互感器2 —次導線與變壓器T初級線圈連接，高壓電流互感器2的二次線與智能控制器9連接。
[0015]由高壓電流互感器2、電流采集器3組成采集器，該采集器是一個集電極電壓和電流的測量、低壓單相功率因素測量的功能性模塊。其主要功能是采集低壓或高壓電流，低壓電極殼電壓，低壓每相功率因數等。
[0016]變壓器T次級線圈與電流采集器3連接，電流采集器3分別與智能控制器9和短網4 (銅排)連接，短網3 (銅排)與水冷電纜5連接，水冷電纜5與礦熱爐電極6連接。
[0017]智能控制器9與PLC程序控制器8連接，PLC程序控制器8分別與三相短網3 (銅排)和可調電抗器L2連接。可調電抗器L2，采用特殊鐵芯結構和線圈繞制形式，能單相輸出高于或低于電網的電壓電流，配合智能控制器2調節每一相的功率。智能控制器2利用采集到的參數，經過計算，分別算出低壓每相的視在功率、有功功率、單相功率因素、無功功率等，根據冶煉需要，通過PLC程序控制器7對可調電抗器L2，分別調高或調低每相功率，以匹配冶煉工藝需要。
[0018]限流電抗器LI對大電流操作過電壓以及諧波的產生起到抑制的作用，由于冶煉的需要電弧爐電流突升很猛，對設備有一定的沖擊破壞作用；另外電爐高壓負荷開關經常需開斷，開關操作過電壓時常發生；其次是由于電弧爐功率變化幅度較大，諧波的產生對電網內設備影響嚴重，因此，在電網的進線端加裝一臺限流電抗器LI，對大電流、操作過電壓以及諧波都有一定的抑制作用。
【權利要求】
1.一種礦熱爐三相功率調節平衡裝置，其三相電路形式相同；包括高壓開關柜、限流電抗器L1、可調電抗器L2、高壓電流互感器、變壓器T、智能控制器、PLC程序控制器、電流采集器、短網、水冷電纜、電極、礦熱爐，其特征在于:10?35kV三相高壓電源線與真空斷路器QF進線端連接，真空斷路器QF出線端與限流電抗器LI線圈首端串聯連接，限流電抗器LI的出線與可調電抗器L2的電子調節裝置連接，可調電抗器L2線圈的首端通過高壓電流互感器與變壓器T連接，可調電抗器L2線圈的末端與智能控制器連接；高壓電流互感器一次導線與變壓器T初級線圈連接，高壓電流互感器二次線與智能控制器連接；變壓器T次級線圈與電流采集器連接，電流采集器分別與智能控制器和短網連接，短網與水冷電纜連接，水冷電纜與礦熱爐電極連接；智能控制器與PLC程序控制器連接，PLC程序控制器分別與短網和可調電抗器L2連接。
【文檔編號】H02J3/26GK204179674SQ201420551913
【公開日】2015年2月25日 申請日期:2014年9月25日 優先權日:2014年9月25日
【發明者】邢耀光 申請人:湖北瑞力電氣有限公司